Universidade Federal do Espírito Santo Centro Universitário Norte do Espírito Santo

1. Universidade Federal do Espírito Santo Centro Universitário Norte do Espírito Santo ORIGEM E EVOLUÇÃO DA VIDA AULA 7 ORIGEM E ESTRUTURA DAS CÉLULAS EUCARIÓTICAS Profa. Karina Carvalho Mancini Prof. Vander Calmon Tosta

2. ÚLTIMO ANCESTRAL COMUM ORGANISMOS UNICELULARES SEM PROTEÇÃO DE SEU MATERIAL GENÉTICO (DNA) SEM ORGANELAS MEMBRANOSAS CITOPLASMÁTICAS (SOMENTE RIBOSSOMOS) SEM FLEXIBILIDADE (RÍGIDA PAREDE CELULAR) CONTINUANDO DA AULA ANTERIOR...

3. ÚLTIMO ANCESTRAL COMUM ORGANISMOS UNICELULARES E MULTICELULARES CÉLULAS COM PROTEÇÃO DE SEU MATERIAL GENÉTICO (NÚCLEO E CROMATINA) CÉLULAS COM ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS MEMBRANOSAS CÉLULAS COM FLEXIBILIDADE (SEM PAREDE CELULAR E COM CITOESQUELETO) CONTINUANDO DA AULA ANTERIOR...

4. BACTÉRIAS E ARCHAEBACTÉRIAS ORGANISMOS UNICELULARES SEM PROTEÇÃO DE SEU MATERIAL GENÉTICO (DNA) SEM ORGANELAS MEMBRANOSAS CITOPLASMÁTICAS (SOMENTE RIBOSSOMOS) SEM FLEXIBILIDADE (RÍGIDA PAREDE CELULAR)

5. ORGANISMOS UNICELULARES E MULTICELULARES CÉLULAS COM PROTEÇÃO DE SEU MATERIAL GENÉTICO (NÚCLEO E CROMATINA) CÉLULAS COM ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS MEMBRANOSAS CÉLULAS COM FLEXIBILIDADE (SEM PAREDE CELULAR E COM CITOESQUELETO) EUCARIOTOS

7. BACTÉRIA PERDA DA PAREDE CELULAR INVAGINAÇÃO DE MEMBRANA COMPARTIMENTALIZAÇÃO DO DNA SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO... COMO SURGIU ESSA ESTRUTURA?? Hipótese cariogênica Origem a partir de uma única linhagem celular (bactéria)

8. PERDA DE PAREDE CELULAR E ENDOCITOSE SIMBIOSE E ORIGEM DO NÚCLEO BACTÉRIA ARCHAEBACTÉRIA Teoria mais aceita... Genes de atuação citoplasmática semelhantes à genes de bactérias Genes de atuação nuclear semelhantes à genes de archaebactérias SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO... COMO SURGIU ESSA ESTRUTURA?? Hipótese endocariótica Origem a partir de mais de uma linhagem celular por endosimbiose

9. SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO... PERAÍ... E AS CÉLULAS VEGETAIS QUE POSSUEM PAREDE CELULAR?? COMO SÃO EUCARIÓTICAS?? AH.... INICIALMENTE, AS ‘CÉLULAS VEGETAIS PRIMITIVAS’ NÃO POSSUIAM PAREDE CELULAR E REALIZAVAM ENDOCITOSE!! COM A EVOLUÇÃO, ESSAS CÉLULAS READQUIRIRAM A PAREDE CELULAR E PERDERAM A CAPACIDADE DE ENDOCITOSE...

10. SE SÃO EUCARIOTOS, ENTÃO POSSUEM NÚCLEO... QUAIS AS VANTAGENS EVOLUTIVAS DE SE POSSUIR UM NÚCLEO? • Compartimentalização do material genético (DNA) • Proteção mecânica do material genético (movimentos e choques) • Organização espacial do material genético • Barreira seletiva entre núcleo/citoplasma • Separação dos processos de transcrição e tradução

11. µm = 0,001mm nm = 0,000001mm 20mm 0,0000002mm (2x10-7mm) VAMOS ENTRAR NUM MUNDO MUITO PEQUENO...

12. DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS... PRESENÇA DE NÚCLEO MEMBRANA PLASMÁTICA MITOCONDRIAS CENTRÍOLOS COMPLEXO DE GOLGI LISOSSOMO NÚCLEO

13. PRESENÇA DE NÚCLEO O QUE É O NÚCLEO?? DE QUE É FORMADO?? MEMBRANA (envoltório nuclear) DNA+PROTEÍNAS (cromatina) CROMATINA+RNAr (nucléolo)

14. PRESENÇA DE NÚCLEO MORFOLOGIA DO NÚCLEO

15. PRESENÇA DE NÚCLEO MORFOLOGIA DO NÚCLEO

16. PRESENÇA DE NÚCLEO MORFOLOGIA DO NÚCLEO

17. PRESENÇA DE NÚCLEO MORFOLOGIA DO NÚCLEO

18. DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS... FORMAÇÃO DA CROMATINA DNA+PROTEÍNAS O QUE É O DNA?? DESOXIRIBOSE (PENTOSE) + GRUPO FOSFATO + BASES NITROGENADAS (A-T; C-G)

19. PROTEÍNAS HISTONAS PROTEÍNAS HISTONAS FORMAÇÃO DA CROMATINA FORMAÇÃO DOS CROMOSSOMOS

20. DNA Nucleotídeos A T C G TRANSCRIÇÃO U A G C RNA DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS... SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO

21. BASES RIBOSE SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO RNA mensageiro (RNAm) RNA ribossomal (RNAr) RNA transportador (RNAt)

22. RNAt RNAr AMINOÁCIDOS RIBOSSOMOS RNAm TRADUÇÃO PROTEÍNA Aminoácidos SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO

23. SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO Do RNA à proteína: O Código Genético

24. EUCARIOTOS BACTÉRIAS E ARCHAEBACTÉRIAS Citoplasma Núcleo Citoplasma DNA DNA TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO RNAm Pré-RNAm TRADUÇÃO Proteína RNAm AAAA RNAm TRADUÇÃO Proteína SEPARAÇÃO DOS PROCESSOS DE TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO

25. Porque sabemos que a vida teve um ancestral único comum? Sete homologias universais que nos permitem apontar uma ancestralidade única da vida... A transcrição usa a enzima RNA polimerase com um sistema catalítico homologo em todos os organismos celulares O DNA é o material genético em todos organismos celulares O mecanismo de cópia do DNA usa um mecanismo de complementaridade de bases em todos os organismos celulares A tradução usa um sistema de código genético de três nucleotídeos Na tradução estão envolvidos tRNAs, mRNAs e ribossomos O uso de ATP como fonte primordial de energia para se construir DNA e RNA é comum a todos os organismos celulares Por fim, todos os organismos apresentam uma organização celular

26. MEMBRANA PLASMÁTICA PAREDE CELULAR FLAGELO DNA RIBOSSOMOS DIFERENCIANDO OS EUCARIOTOS... SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS NOS PROCARIOTOS

27. SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS NOS EUCARIOTOS

28. SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS NOS EUCARIOTOS

29. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO • Síntese de lipídios • Síntese de hormônios esteróides • Destoxificação • Contração muscular • Síntese protéica • Modificações de proteínas

30. COMPLEXO DE GOLGI • Modificação de proteínas e lipídios • Síntese de polissacarídios Vegetais – elementos da parede celular Animais – elementos da matriz extracelular • Seleção, direcionamento, distribuição e transporte desses compostos

31. PEROXISSOMOS • Degradação de peróxido de hidrogênio (água oxigenada) à oxigênio molecular e água • Metabolismo de lipídios • Degradação de ácido úrico (alguns mamíferos e répteis) • Fotorrespiração (plantas)

32. LISOSSOMOS • Digestão intracelular Fagocitose ou Pinocitose Digestão de organelas e macromoléculas danificadas ou em alta concentração Jejum prolongado

33. VACÚOLO • Regulação do tamanho celular • Osmorregulação • Compartimento de degradação e digestão • Estocagem de nutrientes e sub-produtos celulares

34. RIBOSSOMOS • Síntese protéica

35. CITOESQUELETO MICROTÚBULOS FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS MICROFILAMNTOS DE ACTINA • Manutenção da forma celular • Alteração da forma celular • Ancoragem e transporte de organelas e vesículas • Segregação dos cromossomos na divisão celular • Resistência mecânica • Locomoção celular • Formação de cílios, flagelos, microvilosidades, pseudópodes

36. MITOCÔNDRIAS • Respiração celular Aproveitamento da energia das ligações da glicose para a produção de ATP

37. CLOROPLASTOS • Fotossíntese Aproveitamento da energia luminosa para a produção de glicose

38. CÉLULA EUCARIOTA PRIMITIVA NÚCLEO ENDOCITOSE SIMBIÓTICA MITOCÔNDRIAS BACTÉRIA AERÓBICA ORIGEM DE MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS

39. CÉLULA EUCARIOTA PRIMITIVA ENDOCITOSE SIMBIÓTICA CLOROPLASTOS BACTÉRIA FOTOSSINTETIZANTE ORIGEM DE MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS

40. EVIDÊNCIAS DA ORIGEM DE MITOCÔNDRIAS E CLOROPLASTOS • Possuem DNA circular; • Formam-se por fissão binária, como nas bactérias; • A inibição da síntese protéica ocorre pelos mesmos antibióticos bacterianos; • O aminoácido iniciador da síntese protéica é a f-metionina, o mesmo das bactérias; • São delimitados por dupla membrana, sendo a interna semelhante a das bactérias; • O coeficiente de sedimentação dos ribossomos é semelhante ao de bactérias; • Nas mitocôndrias, a presença da proteína porina na membrana interna, também encontrada em bactérias;